Bipartiční proces nebo proces binárního štěpení, typy a příklady

The bipartice nebo Binární dělení je typ nepohlavní reprodukce, při které se rodič, obvykle jednobuněčný, rozdělí a vytvoří dvě geneticky identické menší dceřiné buňky (klony).

Tento typ reprodukce je typický pro bakteriální druhy a liší se od jiných typů nepohlavního rozmnožování, jako je například pučící, například ve skutečnosti, že rodičovská buňka zmizí, což vede ke vzniku dvou menších dceřiných buněk, které mají část buněčného obalu prvního. Existuje také v jednobuněčných a koloniálních eukaryotických organismech, jako jsou prvoky a některé jednobuněčné řasy.

Asexuální reprodukce se liší od sexuální reprodukce tím, že nezahrnuje fúzi dvou gametických buněk s poloviční chromozomální zátěží, ani nezahrnuje vznik nových geneticky odlišných jedinců..

Kromě toho k nepohlavní reprodukci obvykle dochází v jednobuněčných organismech, zatímco sexuální reprodukce je typická pro mnohobuněčné organismy..

Tento typ nepohlavní reprodukce zajišťuje tvorbu klonů a také rychlý nárůst počtu jedinců v dané populaci..

Rejstřík článků

• 1 Proces binárního štěpení
• 2 Druhy binárního štěpení
  • 2.1 Příčné binární štěpení
  • 2.2 Podélné binární štěpení
  • 2.3 Nepravidelné binární štěpení
• 3 Konkrétní příklady
  • 3.1 V paramecii
  • 3.2 V amébách
  • 3.3 V bakteriích
• 4 Rozdíly mezi binárním štěpením a mitózou
• 5 Reference

Proces binárního štěpení

Binární štěpení je hlavním reprodukčním mechanismem prokaryotických organismů. U bakterií začíná duplikací jediného bakteriálního kruhového chromozomu a značným zvětšením velikosti buněk.

Takto vytvořené dvě kopie musí migrovat nebo vylučovat směrem ke dvěma pólům buněk, poté se v místě, kde dojde k oddělení dceřiných buněk, shromáždí proteiny nezbytné k vytvoření dělícího aparátu (obvykle ve formě kruhu) ..

Po tomto složitém a regulovaném procesu se vytvoří druh příčné „stěny“, která odděluje dva výsledné chromozomy. Tato stěna je tvořena vnitřním růstem plazmatické membrány a buněčné stěny..

Když je stěna zcela vytvořena, vede to k oddělení dvou dceřiných buněk.

Tato forma reprodukce je pozoruhodně rychlá a probíhá za ideálních podmínek v intervalech kolem 20 minut. To umožňuje bakteriálním druhům zvýšit počet jedinců v kolonii značně vysokou rychlostí. V následujícím videu můžete vidět tento proces u prvoků:

Druhy binárního štěpení

Binární štěpení u prokaryot bylo klasifikováno na příčné binární štěpení a podélné binární štěpení podle osy, podél které dochází k oddělení dceřiných buněk..

Příčné binární štěpení

Příčné binární štěpení, jak již název napovídá, probíhá skrz příčnou osu dělicí buňky, jinými slovy, „zeď“, která odděluje dvě dceřiné buňky, je vytvořena na ose, která je kolmá k ose, která vymezuje nejdelší buňku délka.

Tento typ dělení se vyskytuje u některých plochých červů a polypů, kde je znám jako strobilace. Některé texty naznačují, že příčné binární štěpení vede k tvorbě jakési „řetězce“ nebo řetězců s produkty štěpení..

Podélné binární štěpení

Na druhé straně k podélnému binárnímu štěpení dochází, když to dělící buňka dělá skrz podélnou osu, což je obvykle ta, která vymezuje největší délku buňky..

Nepravidelné binární štěpení

Nepravidelné binární štěpení je takové, při kterém dochází k cytosolickému dělení nebo cytokinezi v rovině kolmé k rovině jaderného dělení u eukaryot.

Konkrétní příklady

Mnoho jednobuněčných řas se dělí nepohlavně binárním štěpením, což platí i pro většinu druhů prvoků, i když druhy v obou skupinách využívají jak sexuální, tak nepohlavní druhy reprodukce..

V paramecia

Paramecium je organismus ze skupiny prvoků, který obvykle žije v tělech stojaté vody bohaté na organickou hmotu..

Jsou to eukaryotické mikroorganismy, které mají podobný tvar jako sandál nebo podešev boty a jsou pokryty řasinkami, které slouží jako pohybové „orgány“ nebo „přívěsky“..

Hlavním reprodukčním mechanismem této skupiny bezobratlých je příčné binární štěpení, i když se mohou rozmnožovat i sexuálně. Proces binárního štěpení v těchto organismech je však poněkud odlišný, protože replikace jaderného genetického materiálu nastává mitózou. V následujícím videu můžete vidět biparticii v paramecia:

V amébách

Améby jsou také bezobratlé eukaryotické organismy patřící do skupiny prvoků. Nemají definovaný tvar těla a pohybují se promítáním částí svého těla zvaných pseudopody..

Stejně jako paramecia, replikace genomu améby, která se dělí binárním štěpením, znamená mitotickou událost.

V bakteriích

Bakterie jsou bezpochyby nejreprezentativnější skupinou, která se množí biparticí nebo binárním štěpením, a právě tam byl tento proces podrobněji studován..

Mezi nejznámější druhy této skupiny eukaryotických organismů patří Escherichia coli, gramnegativní enterobakterie přirozeně se vyskytující ve střevní flóře člověka a Caulobacter crescentus, další gramnegativní (nepatogenní) bakterie přítomné v mnoha půdách a vodních útvarech.

Grampozitivní bakterie také sloužily jako studijní model. Bacillus subtilis, což je typická bakterie mnoha půd.

Rozdíly mezi binárním štěpením a mitózou

Proces bipartice se poněkud liší od typických mitotických událostí v eukaryotických buňkách. Za prvé, mitotické vřeteno, které odděluje chromatidy během mitózy, není produkováno během binárního štěpení. Rovněž nedochází k duplikaci organel, protože tento proces je typický pro bakterie, kterým chybí vnitřní membránové organely..

Dalším důležitým rozdílem je, že bipartice se vyskytuje u bakterií a jiných mikroorganismů za účelem zvýšení počtu jedinců, zatímco u mnohobuněčných organismů, jako jsou zvířata a rostliny, tento proces slouží například k nahrazení buněk, růstu a vývoji.

V neposlední řadě je důležité zjistit, že mitóza trvá mnohem déle než binární štěpení, protože je to z energetického hlediska o něco složitější a nákladnější proces..

Reference

1. Angert, E. R. (2005). Alternativy k binárnímu štěpení v bakteriích. Nature Reviews Microbiology, 3 (3), 214.
2. Brusca, R. C. a Brusca, G. J. (2003). Bezobratlí (č. QL 362. B78 2003). Basingstoke.
3. Prescott, L. M., Harley, J. P. a Klein, D. A. (1993). Mikrobiologie, 2. vyd. Wm. C. Brown. Pub., New York, 224.
4. Simpson, J. Y. (1902). Pozorování binárního štěpení v životní historii Ciliaty. Proceedings of the Royal Society of Edinburgh, 23, 401-421.
5. Solomon, E. P., Berg, L. R. a Martin, D. W. (2011). Biologie (9. vydání). Brooks / Cole, Cengage Learning: USA.